色彩心理学与生理学.doc

色彩生理理论：三色论与四色论 扬?赫姆霍尔兹的三色理论　 　　1807年，英国医学物理学家扬（T．Young）和德国生理物理学家赫姆霍尔兹（H．LFvonHelmholtz）根据红、绿、蓝三原色光混合可以产生各种色的色光混合规律，假设在视网膜上有三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋都会引起一种原色的感觉。 　　如当一种神经纤维处于兴奋状态，而另外两种相对处于抑制状态，那么就产生一种原色觉，如果两种或三种神经纤维都处于兴奋状态，那么就产生综合色觉。如：当“红”神经纤维受到红光刺激而兴奋时，“绿”“蓝”两种神经纤维相对处于抑制状态，则产生红色觉；当“绿”或“蓝”神经纤维受到绿光或蓝光的刺激而兴奋时，则产生绿或蓝色觉。又如：当“红”　“绿”两种神经纤维同时受到红光和绿光的刺激而兴奋，而“蓝”神经纤维相对处于抑制状态时，则产生黄色觉；当“红”“蓝”两种神经纤维同时受到红光和蓝光的刺激而兴奋，而“绿”神经纤维相对处于抑制状态时，则产生晶红色觉；当“蓝”，“绿”两种神经纤维同时受到蓝光和绿光的刺激而兴奋，而“红”神经纤维相对处于抑制状态时，则产生青色觉；当“红”、“绿”、“蓝”三种神经纤维同时受到红、绿、蓝三种色光的刺激而兴奋时，则产生白色觉。如果三种神经纤维受三原色光等量刺激程度逐渐减小，又会产生不同明度的灰。如果三原色光的刺激量等于零，也就是不存在任何色光刺激，那么就产生黑色觉。以上是由三原色光等量的刺激引起的色感，如果改变三原色光的光量和混合比例，必然引起三种神经纤维兴奋与抑制程度的差别，从而产生千变万化的色彩感觉。扬?赫姆霍尔兹认为三种神经纤维受到光的刺激后而产生的兴奋与抑制是相对而言的，实际上，当每一种神经纤维受到对应的原色光刺激而处于强烈兴奋状态时，另外两种神经纤维受到此光刺激后也同时兴奋，不过兴奋的程度比较低，所以每种颜色实际上都含有一定的白光成分，即有明度的感觉。扬?赫姆霍尔兹解释色彩视觉的理论称为三色学说，它为现代色度学奠定了理论基础，至今三色学说仍具有解释各种颜色混合现象的理论价值。 　　赫林的对立颜色学说　 　　德国物理学家赫林（E．Herins）的对立颜色学说也叫做四色学说。1878年赫林观察到颜色现象总是以红—蓝、黄—蓝、黑—白成对关系发生的，因而假设视网膜中有三对视素：白—黑视素、红—绿视素、黄—蓝视素，这三对视素的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）两种对立的过程，光刺激破坏白—黑视素，引起神经冲动产生白色感觉。无光刺激时白—黑视素便重新建设起来，所引起的神经冲动产生黑色感觉。对红—绿视素，红光起破坏作用，绿光起建设作用。对黄—蓝视素，黄光起破坏作用，蓝光起建设作用。因为各种颜色都有一定的明度，即含有色成分，所以每一颜色不仅影响其本身素的活动，而且也影响白一黑视素的活动。 　　根据赫林学说，三种视素对立过程的组合产生各种颜色感受和各种颜色混合现象： 　　感光化学视素视网膜过程感　　觉 　　白—黑 破坏建设 白黑 　　红—绿 破坏建设 红绿 　　黄—蓝 破坏建设 黄绿 　　扬?赫姆霍尔兹的三色学说和赫林的四色学说自19世纪以来一直处于对立的地位。事实上，这两种学说都只是对问题的一个方面获得了正确的认识，只有通过二者的相互补充才能对颜色视觉获得较为全面的认识。 　　三色论与四色论的统一　 　　颜色视觉过程假设可以分成三个阶段：第一阶段，视网膜有三种独立的锥体感觉物质，它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时每一物质又可单独产生白和黑的反应，在强光作用下产生白的反应，无光刺激时是黑的反应；第二阶段，在神经兴奋由锥体感受器向视觉中枢的传导过程中，这种反应又重新组合；最后阶段形成三对对立性的神经反应。 　　总之，颜色视觉的机制很可能在视网膜感受器水平是三色的，这种解释符合扬?赫姆霍尔兹的学说；而在视网膜感受器以上的视觉传导通路水平则是四色的，这种解释又符合赫林的学说。颜色视觉机制的最后阶段发生在大脑皮层的视觉中枢，在这里才产生各种颜色感觉。颜色视觉过程的这种设想常叫做“阶段”学说，两个似乎完全对立的古老颜色视觉学说，现在终于由颜色视觉的阶段学说统一在一起了。 色彩生理理论：色彩的前进与后退感　 色彩具有前进、后退感是色彩设计者共同感兴趣的问题。从生理学上讲，人眼晶状体的调节，对于距离的变化是非常精密和灵敏的，但是它总是有一定的限度，对于波长微小的差异就无法正确调节。眼睛在同一距离观察不同波长的色彩时，波长长的暖色如红、橙等色，在视网膜上形成内侧映像；波长短的冷色如蓝、紫等色，则在视网膜上形成外侧映像。因此暖色好像在前进，冷色好像在后退。　 　　色彩的前进、后退感除与波长有关，还与色彩对比的知觉度有关，凡对比度强的色彩具有前进感，对比度弱的色彩具有后退感；膨胀的色彩具有前进感，收缩的色彩具有后退感；明快的